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腸道細菌會掌控我們的思想?
【字體: 大 中 小 】 時間:2014年08月19日 來源:生物通
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本周發表在《BioEssays》雜志的一篇論文中,研究人員從對近年來科學文獻的回顧中得出結論:微生物會影響人類的飲食行為和飲食選擇,從而使人類偏向于消耗那些對它們生長最有利的特定營養物,而不是僅僅被動地依靠我們選擇的營養物而生活。

生物通報道:這聽起來像是科幻小說,但是我們體內的細菌——數目上超過我們自身細胞約100倍,非常有可能影響著我們的渴望和情緒,讓我們吃它們想要的東西,往往推動我們朝向過度肥胖發展。
本周發表在《BioEssays》雜志的一篇論文中,來自加州大學舊金山分校、亞利桑那州立大學和新墨西哥大學的研究人員,從對近年來科學文獻的回顧中得出結論:微生物會影響人類的飲食行為和飲食選擇,從而使人類偏向于消耗那些對它們生長最有利的特定營養物,而不是僅僅被動地依靠我們選擇的營養物而生活。
每種細菌所需要的營養物各所不同。例如,有些細菌喜歡脂肪,而另一些則更愛糖類。根據本文資深作者Athena Aktipis博士介紹,細菌不僅彼此之間相互競爭食物,以維持它們在生態系統(即我們的消化道)中的小生境,而且當這些情況表現在我們的行為上時,通常與我們也有著截然不同的目的。
雖然目前還不清楚這是如何發生的,但作者認為,這種多元化的微生物群落(統稱為腸道菌群),可能會通過向我們的腸道釋放信號分子,來影響我們的決定。因為腸道與免疫系統、內分泌系統和神經系統有關,因此這些信號會影響我們的生理和行為反應。
本文共同資深作者Carlo Maley博士稱:“腸道內的細菌是可控的,微生物組表現出的興趣是多種多樣的,有些與我們自己的飲食目標一致,有些則不是。”
Maley解釋說,幸運的是,這是條雙向道。我們可以通過刻意改變我們所攝取的食物,影響這些微觀的、單細胞“客居者”的相容性,24小時內的飲食改變會帶來微生物組可測量的變化。
Maley稱:“我們的飲食對腸道菌群具有巨大的影響。這是一個完整的生態系統,它在以分鐘為時間尺度內發生進化。在日本,飲食中常有海藻,在那里的人胃中甚至有專門消化海藻的細菌。”
研究表明,腸道菌群可能通過作用于迷走神經——連接從消化道到腦底部的1億個神經細胞,部分地影響我們的飲食決定。
目前就職于亞利桑那州大學心理學系的Aktipis指出:“微生物能夠通過改變迷走神經中的神經信號、改變味覺受體、產生毒素使我們感覺不舒服(遇上不喜歡的)、釋放使我們感覺愉悅的化學物質報答我們(遇上喜歡的),操縱我們的行為和情緒。”
在小鼠中,某些菌株會增加焦慮行為。在人類中,一項臨床試驗發現,當一個人感覺情緒低落的時候,飲用一種包含干酪乳桿菌的益生菌,能夠改善情緒。
Maley、Aktipis和第一作者、新墨西哥大學急診醫學系的Joe Alcock博士,建議進一步研究,以檢驗生活在我們身上的支配細菌。例如,將需要海藻營養的細菌移植到腸道中,是否能引起人宿主吃更多的海藻?
對于那些通改變微生物種群以尋求改善健康的人來說,某種微生物變異的速度或許是令人鼓舞的。這可能是通過食物和補充劑選擇實現的,通過以益生菌方式攝取特定的細菌種類,或者利用抗生素殺死靶細菌種類。根據作者介紹,優化我們腸道內細菌種類間的能量平衡,也許能讓我們減少肥胖和更健康地生活。
作者寫道:“因為微生物群很容易通過益生元、益生菌、抗生素、糞便移植和飲食被改變,所以,相對于其他棘手的肥胖和不健康飲食問題,改變我們的微生物群提供了一種容易駕馭的方法。”
兩年前,這幾位作者在一次進化醫學的夏季課程會議上會面,并首次討論了BioEssays論文的想法。Aktipis——一名進化生物學家和心理學家被此類內容所吸引,即調查微生物及其宿主之間不同的健康利益這一復雜的相互作用,以及它們是如何在我們的日常生活中呈現的?Maley——計算機科學家和進化生物學家,已經致力于研究“隨著癌癥的進展,腫瘤細胞如何來自正常細胞,并隨著時間的推移通過體內的自然選擇而發生進化”。
Aktipis指出,事實上,腫瘤的進化和細菌群落的進化是相互關聯的,一些正常生活在我們體內的細菌會導致胃癌或其他癌癥。
她說:“靶向微生物組治療,能夠為我們預防多種疾病(從肥胖和糖尿病,到胃腸道癌癥)打開多種可能性。在微生物對人類健康的重要性上,我們僅僅才開始觸及其表面。”
(生物通:王英)
延伸閱讀:飲食對腸道微生物的影響男女有別
生物通推薦原文摘要:
Is eating behavior manipulated by the gastrointestinal microbiota? Evolutionary pressures and potential mechanisms
Abstract: Microbes in the gastrointestinal tract are under selective pressure to manipulate host eating behavior to increase their fitness, sometimes at the expense of host fitness. Microbes may do this through two potential strategies: (i) generating cravings for foods that they specialize on or foods that suppress their competitors, or (ii) inducing dysphoria until we eat foods that enhance their fitness. We review several potential mechanisms for microbial control over eating behavior including microbial influence on reward and satiety pathways, production of toxins that alter mood, changes to receptors including taste receptors, and hijacking of the vagus nerve, the neural axis between the gut and the brain. We also review the evidence for alternative explanations for cravings and unhealthy eating behavior. Because microbiota are easily manipulatable by prebiotics, probiotics, antibiotics, fecal transplants, and dietary changes, altering our microbiota offers a tractable approach to otherwise intractable problems of obesity and unhealthy eating.